CN112059579A - 一种多功能柔性装配机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多功能柔性装配机器人，涉及装配机器技术领域，解决了现有的装配用机器人在使用过程中只能对产品一个方向进行装配操作，造成后续装配步骤增多，装配效率降低等问题。一种多功能柔性装配机器人，包括装配机构，所述装配机构的底端安装有底部支撑机构，所述底部支撑机构的下端面安装有高度调节机构，所述底部支撑机构的上端面安装有两个油缸安装板，所述油缸安装板的内侧安装有液压油缸，所述液压油缸的一端安装有油缸连接头，其中一个所述油缸连接头的内侧安装有角度旋转电机。本发明通过对产品进行装夹定位，进而对产品进行角度和位置的调节，能够实现对产品进行多角度的装配操作，减少操作步骤。

Description

一种多功能柔性装配机器人

技术领域

本发明涉及装配机器技术领域，具体为一种多功能柔性装配机器人。

背景技术

随着社会经济的快速发展，机器人产品逐渐进入生活中的每一个领域，取代或减轻人们在工作中重复而繁琐的体力劳动，传统的磁力模板装配主要依靠人手工操作，但是该方式存在装配效率和品质较低、磁块易破碎、劳动量大等缺点，大大降低了产品的装配效率，机器人装配以其自动化程度高、装配精度高、稳定性好、能适应极端环境等特点而广泛应用于汽车、航空、电子产品、军工制造等各行各业。

但是，现有的装配用机器人在使用过程中只能对产品一个方向进行装配操作，造成后续装配步骤增多，装配效率降低；因此，不满足现有的需求，对此我们提出了一种多功能柔性装配机器人。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多功能柔性装配机器人，以解决上述背景技术中提出的现有的装配用机器人在使用过程中只能对产品一个方向进行装配操作，造成后续装配步骤增多，装配效率降低等问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种多功能柔性装配机器人，包括装配机构，所述装配机构的底端安装有底部支撑机构，所述底部支撑机构的下端面安装有高度调节机构，所述底部支撑机构的上端面安装有两个油缸安装板，所述油缸安装板的内侧安装有液压油缸，所述液压油缸的一端安装有油缸连接头，其中一个所述油缸连接头的内侧安装有角度旋转电机，所述角度旋转电机的一端安装有装夹机构；

所述装夹机构包括转动连接板、定位支撑板、端部导向耳座、同步连接杆、装夹座、夹紧定位块、松紧调节杆和第二弹簧，所述同步连接杆两端的外侧均安装有端部导向耳座，所述端部导向耳座的一端固定连接有转动连接板，所述转动连接板的一侧安装有装夹座，所述装夹座的上方安装有夹紧定位块，所述夹紧定位块的上端面安装有松紧调节杆，所述松紧调节杆上端的外侧安装有定位支撑板，所述定位支撑板与夹紧定位块通过第二弹簧连接。

优选的，所述底部支撑机构包括底部支撑腿、高度调节导向柱、支撑框板、导向滑板、端部限位座、调节螺杆、滑动电机和滑动块，所述支撑框板的上端面安装有两个导向滑板，所述导向滑板的两端均安装有端部限位座，所述端部限位座的内侧安装有滑动块，其中一个所述滑动块的内侧安装有调节螺杆，所述调节螺杆的一端安装有滑动电机，所述支撑框板的下端面安装有高度调节导向柱，所述高度调节导向柱底端的外侧安装有底部支撑腿。

优选的，所述高度调节机构包括固定支撑横板、固定导向套、高度调节柱、固定立板、高度导向杆、第一弹簧、高度指示头和锁紧螺纹套，所述固定导向套的上端面安装有固定支撑横板，所述固定支撑横板的上端面安装有锁紧螺纹套，所述锁紧螺纹套的内侧安装有高度调节柱，所述高度调节柱的一侧安装有高度指示头，所述高度指示头的一端安装有高度导向杆，所述高度导向杆一端的外侧安装有固定立板，所述固定立板与高度导向杆通过第一弹簧连接。

优选的，所述装配机构包括平台底座、第一旋转臂、第二旋转臂、第三旋转臂和装配头，所述平台底座的上端安装有第一旋转臂，所述第一旋转臂的上端安装有第二旋转臂，所述第二旋转臂的一端安装有第三旋转臂，所述第三旋转臂的一端设置有装配头。

优选的，所述液压油缸通过螺钉连接固定在油缸安装板的内侧，所述油缸连接头的一端通过螺钉连接固定在液压油缸的一端，所述油缸连接头一端的内侧设置有安装孔，所述角度旋转电机通过螺钉连接固定在安装孔的内侧。

优选的，所述定位支撑板的一端焊接固定在转动连接板的一侧，所述松紧调节杆的底端贯穿定位支撑板焊接固定在夹紧定位块的上端面。

优选的，所述装夹座焊接固定在转动连接板的一侧，所述夹紧定位块的下端面设置有定位夹紧头，所述装夹座的设置有定位夹紧孔。

优选的，所述导向滑板通过螺钉连接固定在支撑框板的上端面，所述导向滑板的上端面设置有滑槽，所述滑动块的底端延伸至滑槽的内侧，所述调节螺杆的一端通过螺纹连接固定在滑动块的内侧。

优选的，所述高度调节柱的一侧设置有刻度槽，所述高度指示头的一端延伸至刻度槽的内侧，所述锁紧螺纹套通过螺纹连接固定在高度调节柱的外侧。

优选的，所述第一旋转臂的底端与平台底座、第二旋转臂与第三旋转臂的一端和第三旋转臂与装配头均通过电机轴连接，所述装配头的底端设置有装夹头。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明通过通过旋转锁紧螺纹套，使得高度调节柱能够相对于固定支撑横板进行高度的调节，进而能够对支撑框板的高度进行调整，在高度调节柱的一侧设置有刻度槽，高度指示头的一端延伸至刻度槽的内侧，通过高度指示头能够对结构高度调节量进行显示，便于保持结构的水平，夹紧定位块通过第二弹簧的支撑能够对产品进行固定装夹操作，便于保持装配过程中产品的稳定；

2、本发明通过通过第一旋转臂、第二旋转臂、第三旋转臂和装配头的相对移动和调节，能够对产品单一方向进行装配操作，两个转动连接板通过同步连接杆连接，便于保持转动连接板能够通过同步连接杆进行转动操作，进而在夹紧定位块的装夹固定下对产品角度进行调节，进而能够满足对产品各个方向进行装配的要求。

附图说明

图1为本发明整体的结构示意图；

图2为本发明整体的侧视图；

图3为本发明高度调节机构的局部结构示意图；

图4为本发明整体的俯视图；

图5为本发明油缸连接头的局部剖面结构示意图；

图6为本发明装夹机构的局部结构示意图。

图中：1、液压油缸；2、底部支撑机构；201、底部支撑腿；202、高度调节导向柱；203、支撑框板；204、导向滑板；205、端部限位座；206、调节螺杆；207、滑动电机；208、滑动块；3、高度调节机构；301、固定支撑横板；302、固定导向套；303、高度调节柱；304、固定立板；305、高度导向杆；306、第一弹簧；307、高度指示头；308、锁紧螺纹套；4、装配机构；401、平台底座；402、第一旋转臂；403、第二旋转臂；404、第三旋转臂；405、装配头；5、装夹机构；501、转动连接板；502、定位支撑板；503、端部导向耳座；504、同步连接杆；505、装夹座；506、夹紧定位块；507、松紧调节杆；508、第二弹簧；6、油缸安装板；7、油缸连接头；8、角度旋转电机。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

本发明所提到的液压油缸1（型号为HSG01-80/40）、滑动电机207（型号为RS528）和角度旋转电机8（型号为YS7134）均可从市场采购或私人定制获得。

请参阅图1至图6，本发明提供的一种实施例：一种多功能柔性装配机器人，包括装配机构4，装配机构4的底端安装有底部支撑机构2，底部支撑机构2的下端面安装有高度调节机构3，通过高度调节机构3能够对整体结构的高度进行调节，底部支撑机构2的上端面安装有两个油缸安装板6，油缸安装板6的内侧安装有液压油缸1，液压油缸1的一端安装有油缸连接头7，其中一个油缸连接头7的内侧安装有角度旋转电机8，角度旋转电机8的一端安装有装夹机构5；

装夹机构5包括转动连接板501、定位支撑板502、端部导向耳座503、同步连接杆504、装夹座505、夹紧定位块506、松紧调节杆507和第二弹簧508，同步连接杆504两端的外侧均安装有端部导向耳座503，端部导向耳座503的一端固定连接有转动连接板501，转动连接板501的一侧安装有装夹座505，装夹座505的上方安装有夹紧定位块506，使得夹紧定位块506通过第二弹簧508的支撑能够对产品进行固定装夹操作，便于保持装配过程中产品的稳定，夹紧定位块506的上端面安装有松紧调节杆507，松紧调节杆507上端的外侧安装有定位支撑板502，定位支撑板502与夹紧定位块506通过第二弹簧508连接，整体通过对产品进行装夹定位，进而对产品进行角度和位置的调节，能够实现对产品进行多角度的装配操作，减少操作步骤。

进一步，底部支撑机构2包括底部支撑腿201、高度调节导向柱202、支撑框板203、导向滑板204、端部限位座205、调节螺杆206、滑动电机207和滑动块208，支撑框板203的上端面安装有两个导向滑板204，导向滑板204的两端均安装有端部限位座205，端部限位座205的内侧安装有滑动块208，其中一个滑动块208的内侧安装有调节螺杆206，调节螺杆206的一端安装有滑动电机207，支撑框板203的下端面安装有高度调节导向柱202，高度调节导向柱202底端的外侧安装有底部支撑腿201，通过底部支撑机构2能够对整体结构进行固定和支撑。

进一步，高度调节机构3包括固定支撑横板301、固定导向套302、高度调节柱303、固定立板304、高度导向杆305、第一弹簧306、高度指示头307和锁紧螺纹套308，固定导向套302的上端面安装有固定支撑横板301，固定支撑横板301的上端面安装有锁紧螺纹套308，锁紧螺纹套308的内侧安装有高度调节柱303，高度调节柱303的一侧安装有高度指示头307，高度指示头307的一端安装有高度导向杆305，高度导向杆305一端的外侧安装有固定立板304，固定立板304与高度导向杆305通过第一弹簧306连接，通过高度调节机构3能够对整体结构的高度进行调节。

进一步，装配机构4包括平台底座401、第一旋转臂402、第二旋转臂403、第三旋转臂404和装配头405，平台底座401的上端安装有第一旋转臂402，第一旋转臂402的上端安装有第二旋转臂403，第二旋转臂403的一端安装有第三旋转臂404，第三旋转臂404的一端设置有装配头405，通过装配机构4可满足不同位置的装配要求。

进一步，液压油缸1通过螺钉连接固定在油缸安装板6的内侧，油缸连接头7的一端通过螺钉连接固定在液压油缸1的一端，油缸连接头7一端的内侧设置有安装孔，角度旋转电机8通过螺钉连接固定在安装孔的内侧，通过角度旋转电机8能够对产品进行角度的转动。

进一步，定位支撑板502的一端焊接固定在转动连接板501的一侧，松紧调节杆507的底端贯穿定位支撑板502焊接固定在夹紧定位块506的上端面，通过夹紧定位块506可对产品进行定位支撑。

进一步，装夹座505焊接固定在转动连接板501的一侧，夹紧定位块506的下端面设置有定位夹紧头，装夹座505的设置有定位夹紧孔，使得夹紧定位块506通过第二弹簧508的支撑能够对产品进行固定装夹操作，便于保持装配过程中产品的稳定。

进一步，导向滑板204通过螺钉连接固定在支撑框板203的上端面，导向滑板204的上端面设置有滑槽，滑动块208的底端延伸至滑槽的内侧，调节螺杆206的一端通过螺纹连接固定在滑动块208的内侧，使得滑动块208在导向滑板204的内侧进行滑动，便于对产品位置进行调节操作。

进一步，高度调节柱303的一侧设置有刻度槽，高度指示头307的一端延伸至刻度槽的内侧，锁紧螺纹套308通过螺纹连接固定在高度调节柱303的外侧，通过高度指示头307能够对结构高度调节量进行显示，便于保持结构的水平。

进一步，第一旋转臂402的底端与平台底座401、第二旋转臂403与第三旋转臂404的一端和第三旋转臂404与装配头405均通过电机轴连接，装配头405的底端设置有装夹头，通过装夹头对装配工具进行固定，使得分别通过第一旋转臂402、第二旋转臂403、第三旋转臂404和装配头405的相对移动和调节。

使用时，检查各零件的功能是否完好，根据使用需要对整体高度进行调节，具体为固定支撑横板301的两端均焊接固定在底部支撑腿201的外侧，使得通过旋转锁紧螺纹套308，使得高度调节柱303能够相对于固定支撑横板301进行高度的调节，进而能够对支撑框板203的高度进行调整，在高度调节柱303的一侧设置有刻度槽，高度指示头307的一端延伸至刻度槽的内侧，锁紧螺纹套308通过螺纹连接固定在高度调节柱303的外侧，通过高度指示头307能够对结构高度调节量进行显示，便于保持结构的水平，在对产品进行装配时，将产品放置在两个装夹座505的上端面，根据产品的尺寸大小对两个转动连接板501的间距进行调节，具体为，接通电源，启动液压油缸1，使得液压油缸1的一端带动油缸连接头7进行移动，进而转动连接板501在移动时能够对产品进行限位，松紧调节杆507的底端贯穿定位支撑板502焊接固定在夹紧定位块506的上端面，且定位支撑板502与夹紧定位块506通过第二弹簧508连接，使得夹紧定位块506通过第二弹簧508的支撑能够对产品进行固定装夹操作，便于保持装配过程中产品的稳定；

其中第一旋转臂402的底端与平台底座401、第二旋转臂403与第三旋转臂404的一端和第三旋转臂404与装配头405均通过电机轴连接，装配头405的底端设置有装夹头，通过装夹头对装配工具进行固定，使得分别通过第一旋转臂402、第二旋转臂403、第三旋转臂404和装配头405的相对移动和调节，能够对产品单一方向进行装配操作，启动角度旋转电机8，使得角度旋转电机8带动两个转动连接板501进行转动，其中两个转动连接板501通过同步连接杆504连接，便于保持转动连接板501能够通过同步连接杆504进行转动操作，进而在夹紧定位块506的装夹固定下对产品角度进行调节，进而能够满足对产品各个方向进行装配的要求，启动滑动电机207，使得滑动电机207带动调节螺杆206进行旋转，进而使得滑动块208在导向滑板204的内侧进行滑动，便于对产品位置进行调节操作。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (10)

1.一种多功能柔性装配机器人，包括装配机构（4），其特征在于：所述装配机构（4）的底端安装有底部支撑机构（2），所述底部支撑机构（2）的下端面安装有高度调节机构（3），所述底部支撑机构（2）的上端面安装有两个油缸安装板（6），所述油缸安装板（6）的内侧安装有液压油缸（1），所述液压油缸（1）的一端安装有油缸连接头（7），其中一个所述油缸连接头（7）的内侧安装有角度旋转电机（8），所述角度旋转电机（8）的一端安装有装夹机构（5）；

所述装夹机构（5）包括转动连接板（501）、定位支撑板（502）、端部导向耳座（503）、同步连接杆（504）、装夹座（505）、夹紧定位块（506）、松紧调节杆（507）和第二弹簧（508），所述同步连接杆（504）两端的外侧均安装有端部导向耳座（503），所述端部导向耳座（503）的一端固定连接有转动连接板（501），所述转动连接板（501）的一侧安装有装夹座（505），所述装夹座（505）的上方安装有夹紧定位块（506），所述夹紧定位块（506）的上端面安装有松紧调节杆（507），所述松紧调节杆（507）上端的外侧安装有定位支撑板（502），所述定位支撑板（502）与夹紧定位块（506）通过第二弹簧（508）连接。

2.根据权利要求1所述的一种多功能柔性装配机器人，其特征在于：所述底部支撑机构（2）包括底部支撑腿（201）、高度调节导向柱（202）、支撑框板（203）、导向滑板（204）、端部限位座（205）、调节螺杆（206）、滑动电机（207）和滑动块（208），所述支撑框板（203）的上端面安装有两个导向滑板（204），所述导向滑板（204）的两端均安装有端部限位座（205），所述端部限位座（205）的内侧安装有滑动块（208），其中一个所述滑动块（208）的内侧安装有调节螺杆（206），所述调节螺杆（206）的一端安装有滑动电机（207），所述支撑框板（203）的下端面安装有高度调节导向柱（202），所述高度调节导向柱（202）底端的外侧安装有底部支撑腿（201）。

3.根据权利要求1所述的一种多功能柔性装配机器人，其特征在于：所述高度调节机构（3）包括固定支撑横板（301）、固定导向套（302）、高度调节柱（303）、固定立板（304）、高度导向杆（305）、第一弹簧（306）、高度指示头（307）和锁紧螺纹套（308），所述固定导向套（302）的上端面安装有固定支撑横板（301），所述固定支撑横板（301）的上端面安装有锁紧螺纹套（308），所述锁紧螺纹套（308）的内侧安装有高度调节柱（303），所述高度调节柱（303）的一侧安装有高度指示头（307），所述高度指示头（307）的一端安装有高度导向杆（305），所述高度导向杆（305）一端的外侧安装有固定立板（304），所述固定立板（304）与高度导向杆（305）通过第一弹簧（306）连接。

4.根据权利要求1所述的一种多功能柔性装配机器人，其特征在于：所述装配机构（4）包括平台底座（401）、第一旋转臂（402）、第二旋转臂（403）、第三旋转臂（404）和装配头（405），所述平台底座（401）的上端安装有第一旋转臂（402），所述第一旋转臂（402）的上端安装有第二旋转臂（403），所述第二旋转臂（403）的一端安装有第三旋转臂（404），所述第三旋转臂（404）的一端设置有装配头（405）。

5.根据权利要求1所述的一种多功能柔性装配机器人，其特征在于：所述液压油缸（1）通过螺钉连接固定在油缸安装板（6）的内侧，所述油缸连接头（7）的一端通过螺钉连接固定在液压油缸（1）的一端，所述油缸连接头（7）一端的内侧设置有安装孔，所述角度旋转电机（8）通过螺钉连接固定在安装孔的内侧。

6.根据权利要求1所述的一种多功能柔性装配机器人，其特征在于：所述定位支撑板（502）的一端焊接固定在转动连接板（501）的一侧，所述松紧调节杆（507）的底端贯穿定位支撑板（502）焊接固定在夹紧定位块（506）的上端面。

7.根据权利要求1所述的一种多功能柔性装配机器人，其特征在于：所述装夹座（505）焊接固定在转动连接板（501）的一侧，所述夹紧定位块（506）的下端面设置有定位夹紧头，所述装夹座（505）的设置有定位夹紧孔。

8.根据权利要求2所述的一种多功能柔性装配机器人，其特征在于：所述导向滑板（204）通过螺钉连接固定在支撑框板（203）的上端面，所述导向滑板（204）的上端面设置有滑槽，所述滑动块（208）的底端延伸至滑槽的内侧，所述调节螺杆（206）的一端通过螺纹连接固定在滑动块（208）的内侧。

9.根据权利要求3所述的一种多功能柔性装配机器人，其特征在于：所述高度调节柱（303）的一侧设置有刻度槽，所述高度指示头（307）的一端延伸至刻度槽的内侧，所述锁紧螺纹套（308）通过螺纹连接固定在高度调节柱（303）的外侧。

10.根据权利要求4所述的一种多功能柔性装配机器人，其特征在于：所述第一旋转臂（402）的底端与平台底座（401）、第二旋转臂（403）与第三旋转臂（404）的一端和第三旋转臂（404）与装配头（405）均通过电机轴连接，所述装配头（405）的底端设置有装夹头。

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